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描述 2C
S9v bDl:,7; FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 +#IUn h#0n2o # 建立系统 SAm%$vz%M Y'/6T]a 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 C*Q7@+& 2!%)_< PD&e6;rj; +5y^c|L0 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 o0r&w;! A]bb*a1 #0AyC.\ f`qy~M& 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 NO5k1/- ,hzRqFg2 OX"Na2-el m>uG{4<- $yO B- &4%pPL\f 8^_:9&) i UBd+,]"f 5o6IpF0V dDS{XR 分析 zjoo;(?D| ? 2}%Rb39 这个系统的点扩散函数: ?+}Su'pv} • Log (Normal PSF) 75\ZD-{T: • λ = 0.55 mm CPZ{ • 0.32 waves 3rd order spherical 5*z>ez2YQ7 • EPD = 10 mm hj];a,Br& • f/# = 9.68 O?vh]o 点扩散函数如下图: 8u*<GbKGI %M
x|"ff O>)eir7
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%&r 3,i j@P 系统的点扩散函数是: qT?{}I • Log (Normal PSF) NDRDP D • λ = 0.55 mm ^fF#Ej1 • 1 wave 3rd order spherical &YIL As^8A • EPD = 13.31 mm WB:0}b0Gu • f/# = 7.27 QGNKQ`~ 点扩散函数如下图: z$&B7? 0Y oKSo [P}Bq6;p 56C8)? 演算 B~:yM1f@u4 d- ZUuw 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: e"866vc, jwwRejNV $z!G%PO1% n1\$|[^6 在这个等式中变量定义如下: ,X/j6\VBO • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) GkOk.9Y,5 • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) .5 E)dU • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx -gGw_w?)( • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ]fb@>1
jp • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) 3nBZ+n4z • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) "nr?WcA • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) &_3#W.w~Z • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Nd(3q]{ • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 +~=a$xA[C • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) huqtk4u • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) &/m^}x/_W • F == focal length(焦距) j~_iv~[ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) /BgXY}JC. tHzgZoBz 比较 w*{{bISw| _V3z!aI 在下图中: Fepsa;\sU 透镜EPD=10mm
~;?mD/0k 截止频率=184lp/mm 9{(q[C5m 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 #j7&2L L%H\|>k` \asn^V@"zz 在下面的图表中: DD/B\ 透镜EPD=13.31 mm $mK;{9Z
截止频率=250 lp/mm Y;Nq ( 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm 7a>+ma\ 9O &]!ga Lvt3S
.l .S:(O+#Gm 杂散光对评价函数的影响 b
B#QIXY/L 0J?443AY 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 io\t>_ N?c~AEk9U (J4( Ge Z>UM gu3c 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: @=G[mc\ O!>#q4&] mfj%-)l9
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